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钣金计算机辅助工艺现状及发展趋势

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钣金计算机辅助工艺现状及发展趋势

发布时间:
2016/12/09
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    国外专业的钣金软件有英国的RADAN,美国的Teksoft公司的PROCAM,芬兰的智 能加工软件JETCAM等,这些软件都能够与数控机床集成,并能够根据钣金产品的三维信息,自动生成二维图,包括三视图,实现钣金件由建模——展开——排样,到最终的生成数控代码,但是这类软件需要与指定的数控机床配套引进,成本昂贵。

    国内有金林软件,是模块化的钣金展开软件,取代了过去靠人工按实际尺寸画图放样,用钢尺量出下料尺寸的落后方法,与数控机床集成需要调用AutoCAD软件,在CAD上画出展开图,通过AutoCAD与数控切割机等 各种数控设备衔接。还有像华中理工的“开目钣金系统”,清华的“Extech钣金系统”,澳大利亚的“FASTCAM”,北航的“红地钣金开发系统”,唐山工程技术学院的“实用钣金展开CAD系统”以及国防科技大学的“银河CAD钣金系统”等,相比之下与国外软件在功能上有很大的差距,而且使用局限性很大,对于后续的排样和数控代码的生成不能有效地解决。

    基于AUTOCAD二次开发的钣金件展开软件,像中国台湾统赢公司在AUTOCAD基础上开发的presscad是用于钣金件展开、排样及冲压模具设计的软件。美国SS-DIE也是以AUTOCAD为开发平台,用于钣金件展开、排样和冷冲模设计的软件。这些软件存在如下缺点:首先灵活性比较差,其次二维软件AUTOCAD开发的学习周期较长,操作性差,对设计者要求比较高,而且当某一个参数有变化,就需要修改全部相关视图的参数,设计者容易遗漏,出图时间较长,而且要一个个校对图纸去看一看且很难发现。

     从底层三维造型内核开发方面,刘峥在分析OpenCASCADE三维造型内核的开发模式和数据结构的基础上,将钣金展开方法与OpenCASCADE相结合,使用VC++开发出三维钣金设计系统。薛翔研究在ACIS三维造型内核的开发模式和数据结构的基础上提出一种HBCR混合实体造型方法(Hybrid B-reps/CSG Fabrication Modeling Repre-sentation)进行钣金冲压件实体模型的有效构建。但是从底层三维造型内核开发的难度较大且参考资料少,而且开发周期较长,需要耗费企业很在的人力资金,尤其对于中小企业更是难上加难,所以这种开发方式还有待进一步的研究。

      UG、Pro/E、CATIA、Solidworks等三维软件,内部嵌有钣金设计模块,需绘制三维的钣金产品图之后进行展开。这些三维软件造型学习周期短,图形很直观,县城容易发现零件存在的问题,当要修改时只需要修改三维模型,更新工程图的各个视图就完成了修改,工程图中预先标好的尺寸也随着自动更新,只有少部分尺寸需要重新标注,出图时间较短,校对方便 ,这些优点使得三维造型软件的应用软件非常广,三维软件虽然都具有钣金模块,但也只能实现一些午简单钣金件的展开。现阶段相关的研究也只完成了钣金的部分工艺,例 如华中科技大学郝明等 人利用自主研制的FASTAMP求解器,以Pro/E为平台实现了复杂钣金件的展开。兰州理工大学韩飞等人以Pro/E中内嵌的Pro/TOOLKIT为开发工具,结合VC++6.0编程,实现了常 用钣金件的参数化展开。南京航空航天大学洪晴等人以CATIA为平台通过Automation及CAA二次开发技术,实现了飞机复杂钣金件的展开。华中科技大学秦宇等 人在Solidworks平台上,开发了一套面向冲压工艺的坯料展开模拟系统SW-BEX。要实现复杂钣金件展开以及展开件的排样,则需要对相应软件的API(应用程序编程接口)函数进行二次开发。

    随着现代集成制造(CIM)、并行工程(Concurrent  Engineering,CE)、敏捷制造(Agile Manufacturing,AM)等制造业自动化的发展,CAPP和三维软件的集成方面受到极大的关注,由于很多大型制造企业应用三维软件进行产品性能仿真、受力分析、模拟优化等,从产品研发到制造整个过程都离不开三维软件的辅助作用。

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